JPH07207281A - アルキル第三アルキルエーテル類含有炭化水素混合物の製造方法 - Google Patents

アルキル第三アルキルエーテル類含有炭化水素混合物の製造方法

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JPH07207281A
JPH07207281A JP6333548A JP33354894A JPH07207281A JP H07207281 A JPH07207281 A JP H07207281A JP 6333548 A JP6333548 A JP 6333548A JP 33354894 A JP33354894 A JP 33354894A JP H07207281 A JPH07207281 A JP H07207281A
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alkenes
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ハンス−ユルゲン・ビスター
Arnd Stuewe
アルント・シユテユーベ
Herbert Tschorn
ヘルベルト・チヨルン
Dr Rudolf Wagner
ルドルフ・バグナー
Werner Dr Struever
ベルナー・シユトリユフアー
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Erdoelchemie GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルキル第三アルキルエーテル類含有炭化水
素混合物の製造方法。 【構成】 1500ppmに及ぶ高硫黄含有量を有して
おりそしてその中の500ppmに及ぶ量がメルカプタ
ン類またはジスルフィド類か或はこれらの2つの混合物
の形態で存在している粗炭化水素とアルカノールもしく
はアルカンジオールと水素とを同時に触媒の存在下で反
応させる時、この使用する触媒剤にSO3H基を含有さ
せそして更に金属として計算してこのカチオン交換体1
リットル当たり0.2−20gの量でNiまたはPdか
或はPd、Ru、RhおよびPtから成る第一群からの
金属とFe、Co、Ni、Cu、AgおよびWから成る
第二群からの金属との混合物を含有させ、そして混合物
の場合、この第一および第二群の金属を互いに対して
1:4−4:1の重量比で存在させると、第三オレフィ
ン類のエーテル化と高不飽和化合物の部分水添とアルケ
ン類の部分異性化とを同時に生じさせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、触媒上で粗炭化水素混合物と低
級アルカノール類またはアルカンジオール類とを触媒反
応させることによって、アルキル第三アルキルエーテル
類またはアルキレンビス−(第三アルキルエーテル)類
を含有している炭化水素混合物を製造する方法に関する
ものである。使用可能な粗炭化水素混合物は、1500
ppmに及ぶ硫黄含有量を有しておりそしてその中の5
00ppmに及ぶ量がメルカプタン類またはジスルフィ
ド類か或はこれらの2つの混合物の形態で存在している
粗炭化水素混合物である。ここで用いる耐硫黄性触媒剤
は、NiまたはPdか或はpd、Ru、RhおよびPt
から成る第一群からの金属とFe、Co、Ni、Cu、
AgおよびWから成る第二群からの金属との混合物を充
填したSO3H基含有イオン交換体である。
【0002】本発明はまたこの触媒剤にも関係してい
る。
【0003】本発明に従う方法では、更に、水素を同時
添加することによって高不飽和化合物の含有量を大きく
低下させる。更に、本発明に従う方法では末端モノオレ
フィン類の異性化も生じさせる。これらの全ての反応で
本触媒剤を用いると、その粗炭化水素混合物の硫黄含有
物によってそれが悪化する度合はかなり低下する。
【0004】所望様式で軽ベンジン類およびナフサを純
粋に熱的に反応させるか或は触媒反応させることにより
エチレンおよびプロピレンを入手することができそして
主にこれらの2種のオレフィン類を更に加工して相当す
るポリマー類を生じさせることは長い間知られていた。
加うるに、このような分解生成物は更に直鎖もしくは分
枝アルケン類、アルカン類および芳香族を含んでいる。
これらの生成物の処理では、そのエチレンおよびプロピ
レンを分離して取り出した後に残存している混合物を溜
分に分割するが、一般に、これらには同じカーボン数範
囲または近隣の炭素数が含まれている。これらの溜分内
に存在している第三アルケン類は酸触媒上で低級アルカ
ノールと反応してアルキル第三アルキルエーテル類を生
じ得る。これらのエーテル類は単離可能であり、そして
これらは、溶媒およびキャブレータ燃料におけるオクタ
ン価上昇剤(octane boosters)として
求められている。
【0005】しかしながら、また、さらなる処理を行う
ことなしに、このようなエーテル化第三アルケン類をそ
の炭化水素混合物の中に残すことも可能であり、そして
このような混合物をオクタン価上昇剤としてそのキャブ
レータ燃料に添加することも可能である。このような場
合、いわゆるゴム形成物(gum−formingag
ents)を除去することが望まれている。燃料に関係
したゴム状物は、その燃料の中に入っているオリゴマー
状またはポリマー状物質の含有物を意味していると理解
し、これは、その燃料の分析時に蒸発残渣として生じ
る。燃料の中にゴム状物が存在していると、エンジンの
燃焼チャンバ内でコークス生成および堆積がもたらさ
れ、従って望ましくない。ゴム形成物は、高不飽和化合
物、例えばジオレフィン類および/またはアセチレン化
合物などである。ヨーロッパ特許出願公開第197 3
48 B1号に従い、白金が充填されているH+型とし
て商業的に入手可能なカチオン交換体(スルホン酸基含
有スチレン/ジビニルベンゼン共重合体)を含んでいる
触媒上で上記粗炭化水素の相当する溜分とメタノールと
水素とを同時処理することにより、第三アルケン類のエ
ーテル化と、そのゴム形成物をアルケン類に変化させる
ことによるゴム形成物除去とが同時に達成される。
【0006】更に、その記述されているイオン交換体/
Pd触媒上でアルケン類の部分異性化を実施することも
追加的に可能であることも見いだされている(ヨーロッ
パ特許出願公開第338 309A号)。従って例え
ば、個々の溜分に関して、1−ブテンの転位を起こさせ
てアルキル化に望ましい2−ブテンを生じさせ、そして
より高い炭素数を有する溜分に関しては、特に分枝オレ
フィン類の異性化が観察されており、その結果として、
その分枝している炭素原子上に二重結合が存在していな
いオレフィン類は第三アルケン類であるオレフィン類に
変化し、このようにしてこれらがさらなるエーテル化に
貢献する。
【0007】カチオン交換体/白金金属型の触媒、特に
カチオン交換体/Pd型の触媒が示す、上記ゴム形成物
を除去するに適した水添活性、特にその望ましい異性化
活性は、その粗炭化水素混合物が示す高硫黄含有量の影
響下で早期に低下して産業的に利用できなくなる程のレ
ベルまで落ちてしまうことをここに見い出した。触媒反
応に関する、このような硫黄含有物による望ましくない
影響をなくすには、今日まで、耐硫黄性を示す無機接触
触媒上でその粗炭化水素を個別に前処理するか或は触媒
反応に適した他の耐硫黄性触媒を用いなくてはならなか
ったが、しかしながら、これらは、カチオン交換体/白
金金属型と同様な所望の多機能効果を示し得るものでな
かった。別の可能性は、その硫黄含有供給物を前以て
「捕捉剤」、例えば塩基基含有樹脂(アニオン交換体)
などで処理することである。このような可能性は、全て
の追加的処理と同様コストを伴うと共に、適切に使用可
能なのは充分に高い酸性を示すS化合物に関してのみで
あり、例えばメルカプタン化合物には結合するがチオエ
ーテルまたはジスルフィド類には結合しない。
【0008】従って、耐硫黄性を示し、その記述した多
機能効果を示し得ると同時に、煩わしくてコストのかか
る個別の硫黄除去をなくすことができる、これに適した
方法および適切な触媒剤を見い出すことが望まれてい
た。
【0009】以下に記述する金属を指定量で含んでいる
SO3H基含有カチオン交換体を基とする触媒剤を用い
ると、そのような硫黄を含有している粗炭化水素混合物
の処理を行うことができることを見い出した。
【0010】従って、本発明は、SO3H基を含んでお
り、架橋度が2−65%であり、乾燥カチオン交換体の
比表面が5−750m2/gであり、そして金属が充填
されている、マクロ細孔性もしくはゲル様酸カチオン交
換体を触媒剤として用い、 a)C4−C8−第三アルケン類に加えて他のアルケン類
およびアルカン類を含んでいると共に高不飽和化合物を
含んでいる、C原子数範囲が4−8の粗炭化水素混合物
と、 b)C4−C8−第三アルケンのモル量を基準にして0.
7−4、好適には0.8−2.5、特に好適には1−2
OH当量の量でC1−C8−アルカノールまたはC2−C8
−アルカンジオールと、同時に c)該高不飽和化合物を水添してアルケン類に変化させ
るに必要とされる量の80−500%、好適には100
−200%の量で水素とを、 反応させ、ここで、該アルカノール類による該第三アル
ケン類のエーテル化と該高不飽和化合物の変換と該アル
ケン類の部分異性化とを同時に実施することによって、
高不飽和化合物が大きく除去されており追加量でC1
8−アルカノールまたはC2−C8−アルカンジオール
が含まれ得る、4−8個のC原子を有するアルカン類お
よびアルケン類とC1−C8−アルキル−第三C4−C8
アルキルエーテル類またはC2−C8−アルキレンビス
(C4−C8−第三アルキルエーテル)類との混合物を製
造する方法に関するものであり、この方法は、全硫黄含
有量が10−1500ppmでありそしてその中の5−
500ppmがメルカプタン類またはジスルフィド類か
或はこれらの2つの混合物の形態で存在している粗炭化
水素混合物を用い、そして該カチオン交換体が、金属と
して計算して、このカチオン交換体1リットル当たり
0.2−20gの含有量で、NiまたはPdを含んでい
るか或はpd、Ru、RhおよびPtから成る第一群か
らの金属とFe、Co、Ni、Cu、AgおよびWから
成る第二群からの金属との混合物を含んでおり、そして
混合物の場合、この第一および第二群の金属が互いに対
して1:4−4:1、好適には1:2−2:1の重量比
で存在していることを特徴としている。
【0011】本発明は更に、マクロ細孔性もしくはゲル
様カチオン交換体を含んでいる、上記方法を実施するに
適した触媒剤に関係しており、このカチオン交換体は、
SO3H基を有しており、その架橋度は2−65%であ
り、その乾燥しているカチオン交換体の比表面は5−7
50m2/gであり、そしてこれには、金属として計算
して、このカチオン交換体1リットル当たり0.2−2
0gの量でNiまたはPdが充填されているか或はP
d、Ru、RhおよびPtから成る第一群からの金属
と、Fe、Co、Ni、Cu、AgおよびWから成る第
二群からの金属との混合物が充填されており、そして混
合物の場合、この第一および第二群の金属は互いに対し
て1:4−4:1、好適には1:2−2:1の重量比で
存在している。
【0012】本発明に従って用いる粗炭化水素には、エ
ーテル化を受け易い第三オレフィン類、例えばi−ブテ
ン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテ
ンなどが含まれており、そして他に、C原子数が4−8
の範囲、好適にはC原子数が4−6の範囲のものが含ま
れている。この用いる粗炭化水素混合物には更に、その
分枝している炭素原子上に二重結合が存在していないが
異性化を受けて相当する第三アルケンを生じる分枝アル
ケン類、例えば3−メチル−1−ブテン、並びにC原子
数が5−8、好適には5−6の範囲の相当するアルケン
類が含まれている。
【0013】この用いる粗炭化水素混合物には更に、C
原子数が本質的に4−8、好適には4−6である直鎖お
よび/または分枝鎖および/または環状の飽和およびモ
ノ不飽和炭化水素が含まれていると共に、上述した全て
の種類の炭化水素に近い同族体が少量含まれており、例
えばC5溜分内にはC4−およびC6−炭化水素が少量含
まれている。
【0014】この粗炭化水素混合物には、ゴム形成物と
して、相当する溜分が示す沸点の範囲内にありそしてま
た主に相当するC原子数の範囲内にあるジオレフィン類
および/またはアセチレン化合物が含まれている。
【0015】種々のC数を示すと共に異なる不飽和度お
よび第三オレフィン含有量を示す上記炭化水素混合物
は、石油化学プラントまたは製油所で入手可能であり、
例えば蒸気クラッカー、触媒クラッカー(FCC)また
は異性化もしくは脱水素プラントでナフサ、液体石油ガ
ス(LPG)、粗油溜分、ガスオイル、天然ガス凝縮物
または他の出発炭化水素混合物を反応させることによっ
て入手可能である。上述した出発物質の多くは硫黄を含
んでいることから、それらから得られる分解生成物およ
び溜分もまたそのような量で硫黄を含んでいる。この量
は、全硫黄量として10−1500ppm、好適には2
0−1000ppm、特に好適には30−500ppm
であり、その中の5−500ppm、好適には10−4
00ppm、特に好適には15−200ppmはメルカ
プタン類またはジスルフィド類か或はこれらの2つの混
合物の形態で存在しており、そしてこの種類の硫黄結合
が特にひどい貴金属含有触媒の失活を表す。この上述し
た上限に至る硫黄含有量の残りはしばしばチオフェン類
の形態で存在しており、これはあまりひどくは貴金属含
有触媒の失活をもたらさない。FCC生成物内に特に頻
繁に硫黄が含まれている。
【0016】本発明に従って用いるべき上記粗炭化水素
混合物が示す組成の例として、触媒クラッカーから得ら
れるC5溜分の組成は下記の如くであると述べることが
できる。
【0017】 物質(重量%)(約) 触媒クラッカー(FCC) C4/軽溜分 1−5 n−/i−ペンタン 30−35 n−ペンテン 25−30 3−メチル−1−ブテン 0.5−2 2−メチル−1−ブテン 7−11 2−メチル−2−ブテン 15−20 シクロペンタン 1−3 ジオレフィン類/アセチレン類 0.5−5 全S 1500ppm以下 メルカプタンのS 500ppm以下 本発明に従う方法で挙げられ得るアルカノール類および
アルカンジオール類は、1−8個、好適には1−4個、
特に好適には1−2個のC原子を有する第一または第
二、好適には第一アルカノール類またはジオール類、例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロ
パノール、ブタノール、イソブタノール、1−ヘキサノ
ール、1−オクタノール、エチレングリコール、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ル、1,2−および1,3−プロピレングリコール、並
びに1,2−、1,3−もしくは1,4−ブチレングリ
コールなどであり、好適にはメタノール、エタノール、
エチレングリコールまたは1,2−プロピレングリコー
ル、特に好適にはメタノールである。例として挙げたこ
の表は、本発明に従う方法に適したアルカノール類はま
たジオール類のモノエーテル類であってもよいことを示
していると共に、アルカンジオール類もまた低級ジオー
ル類のジエーテル類またはポリエーテル類であってもよ
いことを示している。両方の場合とも、このアルキルま
たはアルキレン鎖にエーテル酸素が割り込んでいる。こ
の粗炭化水素混合物内に存在している第三オレフィンの
全モル量に対して0.7−4OH当量から成る量でこれ
らのアルカノール類を用い、このアルカノール類と第三
オレフィン類との比は好適には0.8−2.5:1であ
り、特に好適には1−2:1の比率である。
【0018】アルカノール類による第三アルケン類のエ
ーテル化は平衡反応であることは知られており、この反
応は、第三アルケンのモル量を基準にしたOH当量を過
剰にするとそのエーテルの方にシフトすることで、i−
ブテンの場合エーテルが理論収率の98%に及ぶ収率で
もたらされるが、より高級な第三アルケン類の場合その
収率は低下する。従って、本発明に従って入手可能な混
合物は追加量でC1−C8−アルカノールまたはC2−C8
−アルカンジオールを含んでいる可能性がある。
【0019】本発明に従う方法では、ゴム形成物からモ
ノオレフィン類を生じさせるに必要とされる量に少なく
とも等しいモル量で水素を用い、例えばジオレフィンま
たはアセチレン化合物の場合、このジオレフィンまたは
アセチレン化合物1モル当たり1−2モルの量でH2
用いる。水素は純粋な形態か或は工業用形態で使用可能
である。石油化学プラントで水素を入手する場合、この
水素はCH4および/またはN2(残存ガス)を伴ってい
るが、これは経済的に有利に使用可能である。このよう
な純粋な水素または工業用水素内のH2量は70から1
00体積%のH2であり、石油化学プラント由来の残存
ガス含有H2の場合、これはしばしば約80−90体積
%のH2である。低い運転圧力である0.5から30バ
ール、好適には1から20バール下で行う場合、取り扱
いが容易であることが理由で実際的にはH2を比較的大
過剰で利用することができるが、これらは大部分使用さ
れないままその反応槽を通って流れて再び集積装置の中
に集められ、このH2は再利用可能である。
【0020】本発明に従う方法は、SO3H基を含んで
おり、架橋度が2−65%、好適には8−25%であ
り、乾燥カチオン交換体の比表面が5−750m2
g、好適には50−250m2/gであり、そして上記
金属がこのカチオン交換体1リットル当たり0.2−2
0gの量で充填されている、マクロ細孔性もしくはゲル
様カチオン交換体を含んでいる、本発明に従う触媒剤を
用いることを特徴としている。この金属または金属類の
充填量は、このカチオン交換体1リットル当たり好適に
は1−20g、特に好適には3−15gである。好適な
金属および組み合わせはNi、Pd、Pd/Feおよび
Pd/Niである。上述した充填量は、その結合状態に
関係なく金属単独の量として理解されるべきである。
【0021】これらの触媒剤の基となるマクロ細孔性も
しくはゲル様酸カチオン交換体は本技術者に知られてお
り、例えば適宜溶媒の存在下でビニルモノマー類とジビ
ニル架橋剤とを共重合させるか、或はフェノールとホル
ムアルデヒドとを縮合させることなどによって製造可能
である。ビニルモノマー類は例えばスチレンまたはアク
リル酸エステル類などであり、ジビニル架橋剤は例えば
ジビニルベンゼンなどである。上記カチオン交換体が有
する酸基は、例えばカルボキシル基、ホスホン酸基また
はスルホン酸基などである。種々の商標下で商業的に入
手可能な、スルホン酸基を含んでいる強酸性スチレン/
ジビニルベンゼンポリマー類を好適に用いる。マクロ細
孔性カチオン交換体を好適に用いる。これらのマクロ細
孔性カチオン交換体が示す平均孔半径は、例えば50−
1200Å、好適には70−500Åの範囲内で変化さ
せ得る。上記カチオン交換体の粒子サイズは、例えば、
ビード状ポリマーとしては0.1−2mmであり、粉末
樹脂としては10−100μmであってもよい。
【0022】上述した金属を該カチオン交換体に充填す
るには、本質的に知られている様式で、H+形態のカチ
オン交換体と該金属の単純カチオン塩または複合カチオ
ン塩を一緒にする。金属として計算して所望量をそのカ
チオン交換体上に存在させるように、簡単な予備実験を
用いて、その用いる金属塩の量を計算または決定する。
【0023】これらの種々の金属を用いた充填は、同
時、連続または交互に実施可能である。
【0024】金属でドープ処理したカチオン交換体を中
性洗浄し、乾燥(例えば真空中80−100℃で)を行
った後、例えば2−50バール、好適には20−30バ
ールおよび50−140℃、好適には80−120℃の
温度で水素処理することによって、その塗布した貴金属
を元素状態に変化させる。原則として、他の還元剤、例
えばヒドラジンまたはホルムアルデヒドなども使用可能
である。この水素処理を行った後にその第二金属が存在
している形態は、この金属が示す性質およびその還元の
特徴に依存している。この水素処理を行うことにより、
少なくとも、この貴金属で満たされたスルホン酸塩基の
変換を行って、酸性を示すSO3H基に戻す。また、そ
の活性化された=還元された触媒が炭化水素混合物で満
たされる前に、その反応槽内で、活性化された形態でそ
の水素処理を実施することも可能である。
【0025】30−140℃、好適には35−110
℃、特に好適には40−90℃の範囲の温度で本発明に
従う方法を実施する。ここでは、溶解していないH2
除く反応混合物が少なくとも部分的に液状になるような
圧力を確立する。この選択する運転温度とその確立する
圧力との間の関係は、本技術者によく知られている。本
発明に従う方法では、1時間毎の触媒1リットル当たり
0.1−100、好適には0.3−20、特に好適には
0.5−5リットルの反応混合物(アルカノールおよび
水素と混合した粗炭化水素)から成るLHSV(1時間
毎の液体空間速度(liquid hourly sp
ace velocity))を確立する。ここでは、
固定床または流動床の中に、2種の金属を用いたカチオ
ン交換体から成る触媒剤を存在させる。
【0026】本発明に従う方法の実施では、一般に、特
にコストの低い簡単な装置を用いる。従って、これらの
出発物質、即ち粗炭化水素混合物とアルカノールとH2
を個別にか或は一緒に、予備加熱装置を通して、本触媒
剤が入っている反応槽に供給することができる。この反
応混合物を、その触媒剤が備わっている反応槽から取り
出した後、安定化用反応槽に導き、その上部から、例え
ば存在している過剰のH2または全てのCH4またはN2
などの如き気体を除去する。従って、この安定化用反応
槽から取り出した反応混合物は既に仕上げされた形態に
ある。例えば、そこに含まれているアルキル第三アルキ
ルエーテル類が溶媒として望まれているか、或は例え
ば、その単離したエーテル類を分離させて純粋なi−ア
ルケン類を得ようとする場合、上記混合物をその成分に
分離することができる。このエーテルを除去するとまた
オレフィン類も入手できる。このようなオレフィン類
は、例えば次に行うアルキレートベンジンの製造に関連
した異性化が好ましくなることによって特徴づけられ
る。
【0027】アルキル第三アルキルエーテル類が入って
いる本発明に従う混合物は、その粗炭化水素混合物に比
較してオクタン価が上昇していることによって特徴づけ
られる。このように、C5溜分から本発明に従って入手
可能な炭化水素混合物は、この反応をメタノールと一緒
に実施したとしたならば、第三アミルメチルエーテル
(TAME)を含んでいる。このTAMEを含有させる
ことによってオクタン価が上昇する度合は、勿論、本技
術者に知られているように、元から存在しているか或は
異性化に続くエーテル化で得られるi−アミレン類の量
に依存している。本発明に従って得られる混合物はまた
有利に敏感性の低下を示す、即ちモーターオクタン価
(MON)とリサーチオクタン価(RON)の間の差が
低くなると共に、ゴム形成物がなくなる結果として色価
が改良される。例えば、その粗炭化水素混合物内に入っ
ているエーテル化可能アルケン類の含有量が例えば10
−30重量%である場合、本発明に従う方法の生成物内
で達成されるアルキル第三アルキルエーテル類の含有量
は約12−42重量%である。
【0028】この敏感性は約18−20から約13−1
5に低下し、そしてAPHA色価は常に8未満であり、
しばしば5未満であり、4未満の値にも到達し得る。
【0029】特に、本発明に従って得られる混合物に含
まれているゴム形成物は少量のみであり、このようにし
て、DIN 51 607およびDIN 51 600
そして自動車用ガソリンに関するASTM標準の中に明
記されているゴム状物に関する最大量である、燃料10
0mL当たり5mg(蒸発残渣として)を確実に固守し
ており、その値には達しないことを保証している。
【0030】本発明に従う触媒剤は長い使用寿命を有し
ており、これがその粗炭化水素混合物内に入っている硫
黄含有量による影響を受けるとしても僅かのみである。
【0031】
【実施例】実施例1 NiとPdを充填した触媒の製造 強い酸性を示すマクロ細孔性SO3H基含有スチレン/
ジビニルベンゼン樹脂(基本樹脂;Bayer触媒K2
631)の2.5リットルを、室温の完全脱塩水2リッ
トルの中で撹拌した。この撹拌している分散液にNiO
を3.18g加えた。更に撹拌しながら65%濃度の硝
酸を194g加えた。この混合物を3時間撹拌した。次
に、この生成物を完全脱塩水で洗浄することにより、酸
を除去した。
【0032】このNiを充填した触媒を2リットルの完
全脱塩水の中に分散させた。22.7gの硝酸パラジウ
ム溶液(Pd含有量11重量%)を30分かけて加え
た。この混合物を15分間撹拌した。この触媒を完全脱
塩水で洗浄することにより、硝酸塩を除去した。
【0033】実施例2 AgとPdを充填した触媒の製造 強い酸性を示すマクロ細孔性SO3H基含有スチレン/
ジビニルベンゼン樹脂(基本樹脂;Bayer触媒K2
631)の2.5リットルを、室温の完全脱塩水2リッ
トルの中で撹拌した。この撹拌している分散液にAg2
Oを2.69g加えた。更に撹拌しながら65%濃度の
硝酸を194g加えた。この混合物を3時間撹拌した。
次に、この生成物を完全脱塩水で洗浄することにより、
酸を除去した。
【0034】このAgを充填した触媒を2リットルの完
全脱塩水の中に分散させた。22.7gの硝酸パラジウ
ム溶液(Pd含有量11重量%)を30分かけて加え
た。この混合物を15分間撹拌した。この触媒を完全脱
塩水で洗浄することにより、硝酸塩を除去した。
【0035】実施例3 FeとPdを充填した触媒の製造 強い酸性を示すマクロ細孔性SO3H基含有スチレン/
ジビニルベンゼン樹脂(基本樹脂;Bayer触媒K2
631)の2.5リットルを、室温の完全脱塩水2リッ
トルの中で撹拌した。この撹拌している分散液にFe
(NO33・9H2Oを18.08g加えた。この混合
物を3時間撹拌した。次に、この生成物を完全脱塩水で
洗浄することにより、酸を除去した。
【0036】このFeを充填した触媒を2リットルの完
全脱塩水の中に分散させた。22.7gの硝酸パラジウ
ム溶液(Pd含有量11重量%)を30分かけて加え
た。この混合物を15分間撹拌した。この触媒を完全脱
塩水で洗浄することにより、硝酸塩を除去した。
【0037】実施例4 CuとPdを充填した触媒の製造 強い酸性を示すマクロ細孔性SO3H基含有スチレン/
ジビニルベンゼン樹脂(基本樹脂;Bayer触媒K2
631)の2.5リットルを、室温の完全脱塩水2リッ
トルの中で撹拌した。この撹拌している分散液にCuO
を3.13g加えた。更に撹拌しながら65%濃度の硝
酸を194g加えた。この混合物を3時間撹拌した。次
に、この生成物を完全脱塩水で洗浄することにより、酸
を除去した。
【0038】このCuを充填した触媒を2リットルの完
全脱塩水の中に分散させた。22.7gの硝酸パラジウ
ム溶液(Pd含有量11重量%)を30分かけて加え
た。この混合物を15分間撹拌した。この触媒を完全脱
塩水で洗浄することにより、硝酸塩を除去した。
【0039】実施例5−12 工程1: 予備加熱装置、熱調節されている二重ジャケッ
ト付き反応槽および分離器が備わっている実験室用フロ
ースルー装置の中で、以下に記述する様式により、実施
例1−4に従って調製した触媒を用いた。100mLの
触媒をメタノール中で24時間膨潤させた後、内部直径
が25mmでありそして100mmの間隔で温度測定点
が備わっている上記フロースルー反応槽の中に導入し
た。この装置を窒素で不活性にした後、100℃で水素
を最初常圧下で7時間に続いて15バール下で7時間、
30リットル/時の速度で通すことにより活性化を実施
した。その後、出発物質を供給した。
【0040】2−メチル−2−ブテンの含有量が11.
6重量%であり、2−メチル−1−ブテン(第三オレフ
ィン類)の含有量が3.6重量%であり、そして3−メ
チル−1−ブテン(非第三オレフィン類)の含有量が
1.1重量%である、蒸気クラッカー由来のC5流れ
(いわゆる芳香族第一流れ)を粗炭化水素混合物として
用いた。この出発物質は、C5炭化水素類に加えて更に
6炭化水素類を約21%の含有量で含んでいた。この
出発材料の沸騰範囲は35℃から70℃であり、その密
度は0.67g/mLから0.69g/mLである。こ
の炭化水素混合物を、化学量論的量(エーテル化可能オ
レフィン類を基準)の1.3倍量のメタノールと混合し
た。
【0041】この触媒の仕込み率を、LHSV=1に対
して150mL/時の供給量にセットし、この圧力を1
5バールにセットし、そしてこの二重ジャケット付き反
応槽の温度を63℃にセットした。排気ガス量が10か
ら15リットル/時に維持されるように、加える水素量
を調整した。7時間運転した後、サンプルを採取し、そ
してガスクロで反応生成物の分析を行った。
【0042】TAME(t−アミルメチルエーテル)へ
の変換、ジエン類の水添および3−メチル−1−ブテン
の異性化に関して測定した値を表1に要約する。
【0043】工程2:工程1と同様に実験を実施した
が、ここでの出発物質には、メタノールに加えて更にイ
ソプロピルメルカプタンを1200ppm( 500p
pmのS、粗炭化水素混合物を基準)混合した。
【0044】工程3:工程1と同様に実験を実施した
が、ここでは、実施例1に従う触媒(1gのNi(I
I)+1gのPd(II))を用い、そしてこの出発物
質には、イソプロピルメルカプタンを120ppm(
50ppmのS、炭化水素混合物を基準)混合した。T
AMEへの変換、ジエン類の水添および3−メチル−1
−ブテンの異性化を運転時間の関数として図1に示す。
ほとんど1400時間の運転時間後でも、高不飽和成分
に関する水添活性は100%であり、存在しているt−
アミレンを基準にしたエーテル化はほぼ一定して約65
%であり、そして長期に渡る異性化率は約40%で確立
されそしてそれが持続することは分かるであろう。
【0045】
【表1】
【0046】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【0047】1. SO3H基を含んでおり、架橋度が
2−65%であり、乾燥カチオン交換体の比表面が5−
750m2/gであり、そして金属が充填されている、
マクロ細孔性もしくはゲル様酸カチオン交換体を触媒剤
として用い、 a)C4−C8−第三アルケン類に加えて他のアルケン類
およびアルカン類を含んでいると共に高不飽和化合物を
含んでいる、C原子数範囲が4−8の粗炭化水素混合物
と、 b)C4−C8−第三アルケンのモル量を基準にして0.
7−4、好適には0.8−2.5、特に好適には1−2
OH当量の量でC1−C8−アルカノールまたはC2−C8
−アルカンジオールと、同時に c)該高不飽和化合物を水添してアルケン類に変化させ
るに必要とされる量の80−500%、好適には100
−200%の量で水素とを、反応させ、ここで、該アル
カノール類による該第三アルケン類のエーテル化と該高
不飽和化合物の変換と該アルケン類の部分異性化とを同
時に実施することによって、高不飽和化合物が大きく除
去されており追加量でC1−C8−アルカノールまたはC
2−C8−アルカンジオールが含まれ得る、4−8個のC
原子を有するアルカン類およびアルケン類とC1−C8
アルキル−第三C4−C8−アルキルエーテル類またはC
2−C8−アルキレンビス(C4−C8−第三アルキルエー
テル)類との混合物を製造する方法において、全硫黄含
有量が10−1500ppmでありそしてその中の5−
500ppmがメルカプタン類またはジスルフィド類か
或はこれらの2つの混合物の形態で存在している粗炭化
水素混合物を用い、そして該カチオン交換体が、金属と
して計算して、このカチオン交換体1リットル当たり
0.2−20gの含有量で、NiまたはPdを含んでい
るか或はPd、Ru、RhおよびPtから成る第一群か
らの金属とFe、Co、Ni、Cu、AgおよびWから
成る第二群からの金属との混合物を含んでおり、そして
混合物の場合、この第一および第二群の金属が互いに対
して1:4−4:1、好適には1:2−2:1の重量比
で存在していることを特徴とする方法。
【0048】2. 硫黄含有量が10−1500ppm
である粗C4−C8−炭化水素混合物のエーテル化、水添
および異性化反応を行うための、マクロ細孔性もしくは
ゲル様カチオン交換体を含んでいる触媒剤において、S
3H基を含んでおり、架橋度が2−65%であり、乾
燥カチオン交換体の比表面が5−750m2/gであ
り、そして金属として計算して、このカチオン交換体1
リットル当たり0.2−20gの量でNiまたはPdが
充填されているか或はPd、Ru、RhおよびPtから
成る第一群からの金属、好適にはPdと、Fe、Co、
Ni、Cu、AgおよびWから成る第二群、好適にはF
eおよびNiから成る第二群からの金属との混合物が充
填されており、そして混合物の場合、この第一および第
二群の金属が互いに対して1:4−4:1、好適には
1:2−2:1の重量比で存在している触媒剤。
【0049】3. 30−140℃、好適には35−1
10℃、特に好適には40−90℃の範囲の温度で実施
することを特徴とする第1項記載の方法。
【0050】4. 0.1−100、好適には0.3−
20、特に好適には0.5−5のLHSVで実施するこ
とを特徴とする第1項記載の方法。
【0051】5. 該粗炭化水素混合物が20−100
0ppm、好適には30−500ppmの全硫黄含有量
を有しており、そしてこの中の10−400ppm、好
適には15−200ppmがメルカプタン類またはジス
ルフィド類か或はこれらの2つの混合物の形態で存在し
ていることを特徴とする第1項記載の方法。
【0052】6. 流体触媒クラッカー(FCC)由来
の粗炭化水素混合物を用いることを特徴とする第1項記
載の方法。
【0053】7. 該カチオン交換体がスルホン酸基含
有スチレン/ジビニルベンゼン樹脂であることを特徴と
する第2項記載の触媒剤。
【0054】8. 該金属または金属類が該カチオン交
換体1リットル当たり1−20g、好適には3−15g
の量で存在していることを特徴とする第2項記載の触媒
剤。
【0055】9. 該Ni、Pd、Pd/FeまたはP
d/Niが該金属として存在していることを特徴とする
第2項記載の触媒剤。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、TAMEへの変換、ジエン類の水添お
よび3−メチル−1−ブテンの異性化を運転時間の関数
として示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 11/02 41/06 43/04 // C07B 61/00 300 C10G 3/00 B 2115−4H (72)発明者 ハンス−ユルゲン・ビスター ドイツ40479デユツセルドルフ・バゲルシ ユトラーセ110 (72)発明者 アルント・シユテユーベ ドイツ51373レーフエルクーゼン・ベルタ −フオン−ズツトナー−シユトラーセ34 (72)発明者 ヘルベルト・チヨルン ドイツ41539ドルマーゲン・レンブラント シユトラーセ18 (72)発明者 ルドルフ・バグナー ドイツ51061ケルン・ハーネンベーク4 (72)発明者 ベルナー・シユトリユフアー ドイツ51375レーフエルクーゼン・ハンス −ザクス−シユトラーセ4

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SO3H基を含んでおり、架橋度が2−
    65%であり、乾燥カチオン交換体の比表面が5−75
    0m2/gであり、そして金属が充填されている、マク
    ロ細孔性もしくはゲル様酸カチオン交換体を触媒剤とし
    て用い、 a)C4−C8−第三アルケン類に加えて他のアルケン類
    およびアルカン類を含んでいると共に高不飽和化合物を
    含んでいる、C原子数範囲が4−8の粗炭化水素混合物
    と、 b)C4−C8−第三アルケンのモル量を基準にして0.
    7−4、好適には0.8−2.5、特に好適には1−2
    OH当量の量でC1−C8−アルカノールまたはC2−C8
    −アルカンジオールと、同時に c)該高不飽和化合物を水添してアルケン類に変化させ
    るに必要とされる量の80−500%、好適には100
    −200%の量で水素とを、 反応させ、ここで、該アルカノール類による該第三アル
    ケン類のエーテル化と該高不飽和化合物の変換と該アル
    ケン類の部分異性化とを同時に実施することによって、
    高不飽和化合物が大きく除去されており追加量でC1
    8−アルカノールまたはC2−C8−アルカンジオール
    が含まれ得る、4−8個のC原子を有するアルカン類お
    よびアルケン類とC1−C8−アルキル−第三C4−C8
    アルキルエーテル類またはC2−C8−アルキレンビス
    (C4−C8−第三アルキルエーテル)類との混合物を製
    造する方法において、全硫黄含有量が10−1500p
    pmでありそしてその中の5−500ppmがメルカプ
    タン類またはジスルフィド類か或はこれらの2つの混合
    物の形態で存在している粗炭化水素混合物を用い、そし
    て該カチオン交換体が、金属として計算して、このカチ
    オン交換体1リットル当たり0.2−20gの含有量
    で、NiまたはPdを含んでいるか或はPd、Ru、R
    hおよびPtから成る第一群からの金属とFe、Co、
    Ni、Cu、AgおよびWから成る第二群からの金属と
    の混合物を含んでおり、そして混合物の場合、この第一
    および第二群の金属が互いに対して1:4−4:1、好
    適には1:2−2:1の重量比で存在していることを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項2】 硫黄含有量が10−1500ppmであ
    る粗C4−C8−炭化水素混合物のエーテル化、水添およ
    び異性化反応を行うための、マクロ細孔性もしくはゲル
    様カチオン交換体を含んでいる触媒剤において、SO3
    H基を含んでおり、架橋度が2−65%であり、乾燥カ
    チオン交換体の比表面が5−750m2/gであり、そ
    して金属として計算して、このカチオン交換体1リット
    ル当たり0.2−20gの量でNiまたはPdが充填さ
    れているか或はPd、Ru、RhおよびPtから成る第
    一群からの金属、好適にはPdと、Fe、Co、Ni、
    Cu、AgおよびWから成る第二群、好適にはFeおよ
    びNiから成る第二群からの金属との混合物が充填され
    ており、そして混合物の場合、この第一および第二群の
    金属が互いに対して1:4−4:1、好適には1:2−
    2:1の重量比で存在している触媒剤。
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